À medida que a inteligência artificial e a computação em nuvem continuam a crescer de forma explosiva, data centers enfrentam desafios crescentes para gerenciar o intenso calor gerado por processadores de alto desempenho. Uma solução inovadora desenvolvida por engenheiros da Universidade da Califórnia em San Diego pode transformar a forma como essas instalações lidam com a gestão térmica.
A equipe criou uma membrana de resfriamento evaporativo passivo que alcança dissipação de calor recorde sem consumir energia adicional. Diferentemente dos sistemas tradicionais de resfriamento, que dependem de ventiladores, bombas e compressores que consomem muita energia, essa inovação utiliza princípios básicos da física para remover o calor de maneira natural e eficiente.
"Comparado ao resfriamento por ar ou líquido tradicional, a evaporação pode dissipar fluxos de calor mais altos usando menos energia", explica o professor Renkun Chen, que co-liderou o projeto na Jacobs School of Engineering da UC San Diego, ao lado dos professores Shengqiang Cai e Abhishek Saha.
A tecnologia apresenta uma membrana de fibras especialmente projetada, com uma rede de minúsculos poros interconectados que conduzem o líquido de resfriamento por sua superfície através da ação capilar. À medida que o líquido evapora, o calor dos eletrônicos abaixo é removido de forma eficiente. Nos testes, a membrana conseguiu dissipar fluxos de calor superiores a 800 watts por centímetro quadrado — um dos maiores já registrados para sistemas de resfriamento passivo.
O momento não poderia ser mais crítico. Segundo a Agência Internacional de Energia, data centers atualmente representam cerca de 1,5% do consumo global de eletricidade, sendo o resfriamento responsável por até 40% do uso energético dessas instalações. Até 2030, a demanda elétrica dos data centers deve mais que dobrar, chegando a cerca de 945 terawatts-hora globalmente, impulsionada principalmente por aplicações de IA.
Embora os resultados atuais sejam promissores, o professor Chen observa que a tecnologia ainda opera abaixo de seu limite teórico. A equipe agora está aprimorando a membrana e se preparando para integrá-la em protótipos de cold plates para CPUs e GPUs. Eles também lançaram uma startup para comercializar a tecnologia, que pode ajudar a enfrentar a crise energética da infraestrutura de IA e reduzir seu impacto ambiental.